毛蕊异黄酮激活蛋白激酶C通路改善阿尔茨海默病转基因小鼠的认知功能

doi:10.4103/1673-5374.219049

摘要/Abstract

摘要：

阿尔茨海默病的主要病理改变为β淀粉样蛋白沉积，并伴随认知功能障碍。有研究表明传统中草药黄芪的主要生物活性化合物毛蕊异黄酮可减轻糖尿病所致的认知功能障碍，这也暗示其对阿尔茨海默病的认知功能可能具有改善作用。有研究显示蛋白激酶C是MAPK的上游通路，可通过调控与阿尔茨海默病有关的β淀粉样蛋白的降解起到神经保护作用。我们假设毛蕊异黄酮激活蛋白激酶C通路能够改善阿尔茨海默病转基因模型的认知功能。将不同剂量毛蕊异黄酮(10，20和40 mg/kg)腹腔注射于APP/PS1转基因阿尔茨海默病小鼠后发现，毛蕊异黄酮可呈剂量依赖性降低其海马β淀粉样蛋白，Tau蛋白，炎性因子白细胞介素1β和肿瘤坏死因子α，氧化应激标志物乙酰胆碱酯酶及丙二醛水平，并提高了乙酰胆碱水平及谷胱甘肽活性。给予蛋白激酶C抑制剂calphostin C可抵消毛蕊异黄酮改善APP/PS1小鼠认知能力、抗氧化和抗炎的神经保护作用。数据客观显示出了毛蕊异黄酮通过激活蛋白激酶C通路减轻阿尔茨海默病模型小鼠海马中氧化应激水平和炎症反应，从而改善阿尔茨海默病小鼠认知功能的作用。

orcid:0000-0002-2545-8128(Chun-yan Wang)

关键词: 神经再生, 神经退行性变, 阿尔茨海默病, 毛蕊异黄酮, 海马, 氧化应激, 炎症, 小鼠, 蛋白激酶C, calphostin C, 谷胱甘肽, 丙二醛

Abstract:

The major pathological changes in Alzheimer’s disease are beta amyloid deposits and cognitive impairment. Calycosin is a typical phytoestrogen derived from radix astragali that binds to estrogen receptors to produce estrogen-like effects. Radix astragali Calycosin has been shown to relieve cognitive impairment induced by diabetes mellitus, suggesting calycosin may improve the cognitive function of Alzheimer’s disease patients. The protein kinase C pathway is upstream of the mitogen-activated protein kinase pathway and exerts a neuroprotective effect by regulating Alzheimer’s disease-related beta amyloid degradation. We hypothesized that calycosin improves the cognitive function of a transgenic mouse model of Alzheimer’s disease by activating the protein kinase C pathway. Various doses of calycosin (10,20 and 40 mg/kg) were intraperitoneally injected into APP/PS1 transgenic mice that model Alzheimer’s disease. Calycosin diminished hippocampal beta amyloid, Tau protein, interleukin-1beta, tumor necrosis factor-alpha, acetylcholinesterase and malondialdehyde levels in a dose-dependent manner, and increased acetylcholine and glutathione activities. The administration of a protein kinase C inhibitor, calphostin C, abolished the neuroprotective effects of calycosin including improving cognitive ability, and anti-oxidative and anti-inflammatory effects. Our data demonstrated that calycosin mitigated oxidative stress and inflammatory responses in the hippocampus of Alzheimer’s disease model mice by activating the protein kinase C pathway, and thereby improving cognitive function.

Key words: nerve regeneration, neurodegeneration, Alzheimer’s disease, calycosin, hippocampus, oxidative stress, inflammation, mice, protein kinase C, calphostin C, glutathione, malondialdehyde, neural regeneration

. 毛蕊异黄酮激活蛋白激酶C通路改善阿尔茨海默病转基因小鼠的认知功能[J]. 中国神经再生研究(英文版), 2017, 12(11): 1870-1876.

by Lei Song, Xiaoping Li, Xiao-xue Bai, Jian Gao, Chun-yan Wang. Calycosin improves cognitive function in a transgenic mouse model of Alzheimer’s disease by activating the protein kinase C pathway[J]. Neural Regeneration Research, 2017, 12(11): 1870-1876.

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引言

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延伸阅读

中国吉林大学第一医院宋磊等的一项最新研究发现，毛蕊异黄酮通过激活蛋白激酶C通路，减轻阿尔茨海默病小鼠海马中氧化应激水平和炎症反应，从而改善阿尔茨海默病小鼠认知功能。

目前阿尔茨海默病仍然未发现有效的治疗方法。毛蕊异黄酮被认为是决定传统中草药—黄芪药理活性和治疗功效的主要生物活性化合物之一，具有抗氧化、抗骨质疏松、抗肿瘤和免疫调节活性多种功效，但毛蕊异黄酮是否可用于治疗阿尔茨海默病尚未见研究报道。有研究显示蛋白激酶C是MAPK的上游通路，可通过调控β淀粉样蛋白的降解起到神经保护作用。

宋磊等将3种不同剂量毛蕊异黄酮(10，20和40 mg/kg)腹腔注射于APP/PS1转基因阿尔茨海默病小鼠后发现，毛蕊异黄酮可改善阿尔茨海默病小鼠的学习和记忆能力，并呈剂量依赖性。并且，毛蕊异黄酮可明显减轻小鼠海马炎症因子白细胞介素1β和肿瘤坏死因子α的表达，降低氧化应激标志物丙二醛水平，提高抗氧化物质谷胱甘肽活性。给予蛋白激酶C抑制剂calphostin C可抵消毛蕊异黄酮改善APP/PS1小鼠认知能力、抗氧化和抗炎等神经保护作用。研究结果为毛蕊异黄酮用于治疗阿尔茨海默病提供了可行性依据。

文章研究成果发表在《中国神经再生研究（英文版）》杂志2017年11月第11期。

Article: " Calycosin improves cognitive function in a transgenic mouse model of Alzheimer’s disease by activating the protein kinase C pathway," by Lei Song1, Xiaoping Li2, Xiao-xue Bai3, Jian Gao4, Chun-yan Wang3 (1 Department of Respiratory Medicine, First Hospital of Jilin University, Changchun, Jilin Province, China；2 Department of Pediatrics, First Hospital of Jilin University, Changchun, Jilin Province, China；3 Cadre’s Ward, First Hospital of Jilin University, Changchun, Jilin Province, China；4 Department of Neurosurgery, China-Japan Union Hospital of Jilin University, Changchun, Jilin Province, China)

Song L, Li X, Bai XX, Gao J, Wang CY (2017) Calycosin improves cognitive function in a transgenic mouse model of Alzheimer’s disease by activating the protein kinase C pathway. Neural Regen Res 12(11):1870-1876.

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